超越reloadable=true, 在Tomcat运行时动态重载

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为什么写这篇文档？

使用过hibernate,  spring或其他大型组件，写过50个类以上的网络应用程序(web  application)的开发者应该知道，当系统中有很多类时，如果开启了Tomcat的reloadable=true,那么每当相关文件改变时，Tomcat会停止web  app并释放内存,然后重新加载web  app.这实在是个浩大的工程。

所以我总是在想如果能有只重载某几个类的功能，将极大的满足我这个即时调试狂。

去年我在论坛上发帖，才发现已经有一些应用服务器具有了这个功能，比如WebLogic,  WebSphere,  等等。好像还有一个很酷的名字，叫开发模式。看来我还是孤陋寡闻了点。

当然很多人都是在Tomcat上开发，包括我。我很喜欢它的轻小，那些大内存和高CPU消耗的应用服务器不愧为硬件杀手，没理由不改进Tomcat  :)。

最终实现功能

我没有时间去研究Tomcat的文件监听机制，也没时间去把他写成”开发模式”这么完整的功能，我最终实现的是，实现重载功能的测试jsp－－很抱歉我还是没办法写得更完整。当然，你可以在这个基础上进行改进。

阅读须知

阅读本文，你应该具备以下知识

jvm  规范有关类加载器的章节

http://java.sun.com/docs/books/vmspec/2nd-edition/html/VMSpecTOC.doc.html

Tomcat  类加载机制

http://www.huihoo.org/apache/tomcat/

java  反射机制

http://java.sun.com/docs/books/tutorial/reflect/

ant

http://ant.apache.org/

(好象该网址被不定时封锁，有时能上，有时不能)

最好在你的电脑上安装ant,因为Tomcat源码包使用ant从互联网获得依赖包。不过我也是修改了一个错误才使它完全编译通过。

当然，你也可以用其他IDE工具检查并添加依赖包，在IDE中，其实你只需要添加jar直到使org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader无错即可。

修改过程

说明

新添加的代码请添加到java文件的末尾，因为我在说明行数的时候，尽量符合原始行数

web  app类加载器

在Tomcat中，org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader是web  app的类加载器，所以需要修改它实现重载功能。

资源列表

在WebappClassLoader中，有一个Map类型属性resourceEntries，它记载了web  app中WEB-INF/classes目录下所加载的类，因此当我们需要重载一个类时，我们需要先将它在resourceEntries里删除，我编写了一个方法方便调用：

public  boolean  removeResourceEntry(String  name)  {

         if  (resourceEntries.containsKey(name))  {

                 resourceEntries.remove(name);

                 return  true;

         }

         return  false;

}

是否重载标志

让WebappClassLoader需要知道加载一个类是否使用重载的方式。所以我建立一个boolean  类型的属性和实现它的getter/setter方法：

private  boolean  isReload  =  false;

 

           public  boolean  isReload()  {

                   return  isReload;

           }

 

           public  void  setReload(boolean  isReload)  {

                   this.isReload  =  isReload;

           }

动态类加载器

根据jvm类加载器规范，一个类加载器对象只能加载一个类1次，所以重载实际上是创建出另一个类加载器对象来加载同一个类。当然，我们不需要再创建一个WebappClassLoader，他太大而且加载规则很复杂，不是我们想要的，所以我们创建一个简单的类加载器类org.apache.catalina.loader.DynamicClassLoader：

package  org.apache.catalina.loader;

 

import  java.net.URL;

import  java.net.URLClassLoader;

import  java.security.CodeSource;

import  java.util.*;

 

/**

*  动态类加载器

* 

*  @author  peter

* 

*/

public  class  DynamicClassLoader  extends  URLClassLoader  {

       /*  父类加载器  */

       private  ClassLoader  parent  =  null;

 

       /*  已加载类名列表  */

       private  List  classNames  =  null;

 

       /**

       *  构造器

       * 

       *  @param  parent

       *  父类加载器，这里传入的是WebappClassLoader

       */

       public  DynamicClassLoader(ClassLoader  parent)  {

               super(new  URL[0]);

               classNames  =  new  ArrayList();

               this.parent  =  parent;

       }

 

       /**

       *  从类的二进制数据中加载类.

       * 

       *  @param  name

       *  类名

       *  @param  classData

       *  类的二进制数据

       *  @param  codeSource

       *  数据来源

       *  @return  成功加载的类

       *  @throws  ClassNotFoundException

       *  加载失败抛出未找到此类异常

       */

       public  Class  loadClass(String  name,  byte[]  classData,  CodeSource  codeSource)  throws  ClassNotFoundException  {

               if  (classNames.contains(name))  {

                       //  System.out.println("此类已存在，调用  loadClass  方法加载.");

                       return  loadClass(name);

               }  else  {

                       //  System.out.println("新类,  记录到类名列表，并用类定义方法加载类");

                       classNames.add(name);

                       return  defineClass(name,  classData,  0,  classData.length,  codeSource);

               }

       }

 

       /*  *

       *  重载此方法，当要加载的类不在类名列表中时，调用父类加载器方法加载.

       *  @see  java.lang.ClassLoader#loadClass(java.lang.String)

       */

       public  Class  loadClass(String  name)  throws  ClassNotFoundException  {

               if  (!classNames.contains(name))  {

                       //System.out.println("不在类名列表中，调用父类加载器方法加载");

                       return  parent.loadClass(name);

               }

               return  super.loadClass(name);

       }

}

在webappClassLoader中添加DynamicClassLoader

添加属性

private  DynamicClassLoader  dynamicClassLoader  =  new  DynamicClassLoader(this);

添加重建方法，以便需要再次重载时替换掉上次的类加载器对象

public  void  reCreateDynamicClassLoader()  {

                               dynamicClassLoader  =  new  DynamicClassLoader(this);

                       }

修改调用点

第832行，公开findClass方法

public  Class  findClass(String  name)  throws  ClassNotFoundException  {

第1569行，添加如下一行代码。

if  (isReload)  removeResourceEntry(name);

第1577行，这里好像是一个bug，具体原因我忘了-_-||

if  ((entry  ==  null)  ||  (entry.binaryContent  ==  null))

改为

if  ((entry  ==  null)  ||  (entry.loadedClass  ==  null  &&  entry.binaryContent  ==  null))

第1633~1636行

if  (entry.loadedClass  ==  null)  {

                               clazz  =  defineClass(name,  entry.binaryContent,  0,  entry.binaryContent.length,

                                       codeSource);

                       改为

                       byte[]  classData  =  new  byte[entry.binaryContent.length];

                       System.arraycopy(entry.binaryContent,  0,  classData,  0,

                       classData.length);

                       if  (entry.loadedClass  ==  null)  {

                               clazz  =  isReload  ? 

                                       dynamicClassLoader.loadClass(name,

                                       classData,  codeSource)  : 

                                       defineClass(name,

                                       classData,  0,  classData.length,  codeSource);

测试代码

test.jsp

我测试用的jsp为$CATALINA_HOME/webapps/ROOT/test.jsp，由于webapp里面并不会显式加载tomcat的核心类，所以我们需要用反射代码调用WebappClassLoader的方法。代码如下：

<%

ClassLoader  loader  =  (Thread.currentThread().getContextClassLoader());

Class  clazz  =  loader.getClass();

java.lang.reflect.Method  setReload  =  clazz.getMethod("setReload",  new  Class[]{boolean.class});

java.lang.reflect.Method  reCreate  =  clazz.getMethod("reCreateDynamicClassLoader",  null);

java.lang.reflect.Method  findClass  =  clazz.getMethod("findClass",  new  Class[]{String.class});

reCreate.invoke(loader,  null);

setReload.invoke(loader,  new  Object[]{true});

Class  A  =  (Class)findClass.invoke(loader,  new  Object[]{"org.AClass"});

setReload.invoke(loader,  new  Object[]{false});

A.newInstance();

//  如果你使用下面这行代码，当重编译类时，请稍微修改一下调用它的jsp，让jsp也重新编译

//org.AClass  a  =  (org.AClass)A.newInstance();

//  下面这些代码是测试当一个类不在DynamicClassLoader类名列表时的反应

//a.test();

//java.lang.reflect.Method  test  =  a.getClass().getMethod("test",  null);

//test.invoke(a,  null);

%>

org.AClass

package  org;

 

               public  class  AClass  {

                       public  AClass()  {

                               //  修改输出内容确认Tomcat重新加载了类

                               System.out.println("AClass  v3");

                       }

 

                       public  void  createBClass()  {

                               new  BClass();

                       }

               }

org.BClass

package  org;

 

               public  class  BClass  {

                       public  BClass()  {

                               //修改输出内容确认Tomcat重新加载了类

                               System.out.println("BClass  v1");

                       }

               }

测试步骤

按照上述步骤修改Tomcat源码并编译。

用winzip/winrar/file-roller打开$CATALINA_HOME/server/lib/catalina.jar。把前面编译完成后的org.apache.catalina.loader目录下的class文件覆盖jar中同名文件。

编译org.AClass和org.BClass

启动Tomcat并在浏览器中打开测试页http://localhost:8080/test.jsp

修改org.AClass中的System.out.println();语句并重编译类。

按下F5按键刷新浏览器。

查看Tomcat控制台是否输出了不同的语句？

Good  Luck!  :)))

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/danning/archive/2006/04/14/663422.aspx